50 Трансметилирование. Метионин и s-Аденозинметионин. Синтез Креатина, карнитина, холина,адреналина.
В состав белков человека входят 2 аминокислоты, содержащие серу, - метионин и цистеин. Метионин - незаменимая аминокислота. Она необходима для синтеза белков организма, участвует в реакциях дезаминирования, является источником атома серы для синтеза цистеина. Метионин - незаменимая аминокислота. Она необходима для синтеза белков организма, участвует в реакциях дезаминирования, является источником атома серы для синтеза цистеина. Метальная группа в молекуле метионина прочно связана с атомом серы, поэтому непосредственным донором этого одноутлеродного фрагмента служит активная форма аминокислоты. Реакция активация метионина
Активной формой метионина является S-аденозилметионин (SAM) - сульфониевая форма аминокислоты, образующаяся в результате присоединения метионина к молекуле аденозина. Эту реакцию катализирует фермент метионин аденозилтрансфераза, присутствующий во всех типах клеток. Эта реакция уникальна для биологических систем, так как, в результате освобождаются все три фосфатных остатка АТФ. Примеры реакций трансметилирования:
Синтез карнитина. Карнитин - переносчик жирных кислот через мембрану митохондрий
Синтез
креатина. Креатин необходим для
образования в мышцах высокоэнергетического
соединения - кре-атинфосфата. Синтез
креатина идёт в 2 стадии с участием 3
аминокислот: аргинина, глицина и
метионина. В почках образуется
гуанидинацетат при действии
глицинамидинотрансферазы. Затем
гуанидинацетат транспортируется в
печень, где происходит реакция его
метилирования
Реакции трансметилирования используются также для:
синтеза адреналина из норадреналина;
синтеза анзерина из карнозина;
метилирования азотистых оснований в нук-леотидах и др. (см. раздел 10);
инактивации метаболитов (гормонов, медиаторов и др.) и обезвреживания чужеродных соединений, включая и лекарственные препараты
51 Особенности обмена фенилаланина и тирозина. Фенилкитонурия: биохимический дефект, проявление болезни, диагностика и лечение. Алкоптонурия, альбинизм.
Фенилаланин - незаменимая аминокислота, так как в клетках животных не синтезируется её бензольное кольцо. Тирозин - условно заменимая аминокислота, поскольку образуется из фенилаланина. Фенилаланин и тирозин используются для синтеза многих биологически активных соединений.
1. Метаболизм феиилаланина
Основное количество фенилаланина расходуется по 2 путям:
включается в белки;
превращается в тирозин.
Превращение фенилаланина в тирозин прежде всего необходимо для удаления избытка фенилаланина, так как высокие концентрации его токсичны для клеток. Образование тирозина не имеет большого значения, так как недостатка этой аминокислоты в клетках практически не бывает. Основной путь метаболизма фенилаланина начинается с его гидроксилирования в результате чего образуется тирозин. Эта реакция катализируется специфической монооксиге-назой - фенилаланингидр(жсилазой, кофермен-том которой служит тетрагидробиоптерин (Н4БП). Активность фермента зависит также от наличия Fe2+. Реакция необратима. Н4БП в результате реакции окисляется в дигидробиоптерин (Н2БП). Регенерация последнего происходит при участии дигидроптеридинредуктазы с использованием NADPH + H+
2. Особенности обмена тирозина в разных тканях
Обмен тирозина значительно сложнее, чем обмен фенилаланина. Кроме использования в синтезе белков, тирозин в разных тканях выступает предшественником таких соединений, как катехоламины, тироксин, меланины, и ка-таболизируется до СО2 и Н2О.
Катаболизм тирозина в печени В печени происходит катаболизм тирозина до конечных продуктов. Специфический путь катаболизма включает несколько ферментативных реакций, завершающихся образованием фумарата и ацетоацетата
В пигментных клетках (меланоцитах) тирозин выступает предшественником тёмных пигментов – меланинов
В щитовидной железе синтезируются и выделяются гормоны йодтиронины: тироксин (тет-райодтиронин) и трийодтиронин. Эти гормоны представляют собой йодированные остатки тирозина, которые попадают в клетки щитовидной железы через базальную мембрану.
В мозговом веществе надпочечников и нервной ткани тирозин является предшественником катехоламинов (дофамина, норадреналина и адреналина)
Фенилкетонурия В печени здоровых людей небольшая часть фенилаланина (∼10%) превращается в фенил-лактат и фенилацетилглутамин. Этот путь катаболизма фенилаланина становится главным при нарушении основного пути - превращения в тирозин, катализируемого фенил-аланингидроксилазой. Такое нарушение сопровождается гиперфенилаланинемией и повышением в крови и моче содержания метаболитов альтернативного пути: фенилпирувата, фенилацетата, фениллактата и фенилацетилглу-тамина. Дефект фенилаланингидроксилазы приводит к заболеванию фенилкетонурия.
Симптомы. Отставание в физическом и нервно-психическом развитии, вялость , сонливость , раздражительность. Наблюдаются частые дерматиты, экземы, повышенная потливость со специфическим (мышиным) запахом.
Диагностика. Производится полуколичественным тестом или количественным определением фенилаланина в кровиПри нелеченных случаях возможно выявление продуктов распада фенилаланина (фенилкетонов) в моче (не ранее 10-12 дня жизни ребенка). Также возможно определение активности фермента фенилаланингидроксилазы в биоптате печени и поиск мутаций в гене фенилаланингидроксилазы. При своевременной диагностике патологических изменений можно полностью избежать, если с рождения и до полового созревания ограничить поступление в организм фенилаланина с пищей.
Алкаптонурия — наследственное заболевание, обусловленное выпадением функций оксидазы гомогентизиновой кислоты и характеризующееся расстройством обмена тирозина и экскрецией с мочой большого количества гомогентизиновой кислоты. Алкаптонурия может проявляться в виде пигментации на различных тканях и органах у взрослых (охроноз), развиваются артрозы, у детей моча приобретает темный цвет. При алкаптонурии не страдает ни физическое ни умственное развитие людей
Альбинизм— врождённое отсутствие пигмента меланина, который придает окраску коже, волосам, радужной и пигментной оболочкам глаза